基于棉花量質(zhì)協(xié)同和籽棉產(chǎn)量10 000 kg·hm―2以上的新疆南疆棉花優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)高效技術(shù)

胡偉，鄭巨云，楊長琴，陳德華，彭軍，李雪源*，周治國*

（1. 南京農(nóng)業(yè)大學(xué)，南京210095；2. 新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院，烏魯木齊830091；3. 江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院，南京210014；4. 揚州大學(xué)，江蘇 揚州225009；5. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所，河南 安陽455000）

棉花是我國主要經(jīng)濟作物之一，在大宗農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)中占據(jù)舉足輕重的地位。面對棉花生產(chǎn)集約性高、投入高、效益低等問題，在棉花量質(zhì)協(xié)同提高前提下實現(xiàn)高產(chǎn)更高產(chǎn)，是提高棉花產(chǎn)量、質(zhì)量和效益，促進棉花增產(chǎn)增收的可行之路。

新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟作物研究所、南京農(nóng)業(yè)大學(xué)、中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所等單位與新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團合作，2009 年在新疆南疆創(chuàng)造了籽棉產(chǎn)量12 090 kg·hm－2的超高產(chǎn)記錄[1-3]，之后持續(xù)達到或刷新該記錄。 其中2012 年第一師16 團3.3 hm2棉田經(jīng)原農(nóng)業(yè)部專家組測產(chǎn)驗收達到： 收獲密度21.67 萬株·hm－2，單株成鈴10.1 個，總成鈴220.9萬個·hm－2， 鈴重5.69 g， 籽棉產(chǎn)量12 574.65 kg·hm－2。

基于棉花量質(zhì)協(xié)同和新疆南疆10 000 kg·hm－2以上籽棉產(chǎn)量水平的高產(chǎn)高效技術(shù)是新疆南疆棉花超高產(chǎn)栽培技術(shù)的集成，通過選擇適宜品種和優(yōu)化“生育調(diào)控-水分調(diào)控-養(yǎng)分調(diào)控- 化學(xué)調(diào)控”等技術(shù)體系， 形成棉花合理生育進程與產(chǎn)量結(jié)構(gòu)，改善棉花生長發(fā)育的環(huán)境條件，提高成鈴率和棉鈴質(zhì)量，達到個體壯、群體優(yōu)，實現(xiàn)產(chǎn)量高、品質(zhì)優(yōu)、效益增。

1 確定了適宜品種、 土壤肥力水平和種植模式

棉花品種要求：環(huán)境適應(yīng)性強，具有溫光高能高效特性，可塑性和補償能力強；具有量質(zhì)協(xié)同提高特性、增產(chǎn)潛力大；對化學(xué)調(diào)控敏感，生育期135 d 左右。 如中棉所49、新陸中42 號等。 土壤要求肥力中上等水平， 土壤含鹽量＜0.3%， 有機質(zhì)含量10.0 g·kg－1以上，堿解氮100 mg·kg－1以上、速效磷25 mg·kg－1以上、速效鉀150 mg·kg－1以上。 種植模式采取機采棉帶狀種植， 播幅210 cm、 膜寬180 cm，1 膜6 行 配 置，（10 ＋66 ＋l0 ＋66 ＋10）cm＋60 cm，平均行距35 cm。

2 明確了“溫光高能壯個體”和“高光效優(yōu)群體”關(guān)鍵質(zhì)量指標

2.1 個體指標

棉花株高75 cm 左右，單株果枝11～12 個，單株成鈴7.5～9.0 個（伏前桃2～3 個、伏桃5～6 個、秋桃1～2 個），單株果節(jié)20～25 個，棉花內(nèi)、外圍成鈴比例分別約為70%、30%，棉花中下部、上部成鈴比例分別約為75%、25%，鈴重5.5 g左右。

2.2 群體指標

種植密度20.0 萬～26.0 萬株·hm－2， 收獲密度18.0 萬～24.0 萬株·hm－2， 生物量16.5 萬t·hm－2以上， 終花期葉面積指數(shù) （Leaf area index,LAI）達到最大，最大適宜LAI 為4.0～4.5；盛花期和盛鈴期透光系數(shù)分別保持在0.45 ～0.55 和0.30～0.40，棉株上、中、下層光截獲率分別為50%～60%、20%～30%、10%～15%和55%～65%、25%～30%、15%～20%；總果節(jié)450 萬～480 萬個·hm－2，總成鈴180 萬個·hm－2以上，成鈴率40%以上；纖維上半部平均長度增加1.0 mm 以上，長度整齊度指數(shù)提高3%～5%，斷裂比強度提高0.5～1.0 cN·tex－1。

3 提出了優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)高效調(diào)控新模式

3.1 生育調(diào)控新模式

生育調(diào)控以實現(xiàn)棉花“現(xiàn)蕾高峰期與溫光高能期同步、成鈴高峰期與溫光高效期同步”為核心。通過調(diào)控溫光高能高效、量質(zhì)協(xié)同品種的生長發(fā)育進程，使棉花現(xiàn)蕾高峰期與溫光高能期同步、成鈴高峰期與溫光高效期同步，實現(xiàn)早現(xiàn)蕾、早開花、早結(jié)鈴。 棉花適期早播（4 月5―15 日），4 月20―25 日出苗，5 月底前現(xiàn)蕾，6 月底前開花，8 月初開花到頂，9 月初見絮，9 月中旬脫葉催熟。

溫光高能期5 月下旬到6 月下旬、 溫光高效期7 月中旬至8 月上旬分別形成棉花現(xiàn)蕾強度高峰 （9.0 萬個·hm－2·d－1以上）、 成鈴強度高峰（4.0萬個·hm－2·d－1以上），9 月初見絮時株高75 cm 左右，單株果枝11～12 個，在溫光高效期達到最大適宜LAI （4.0～4.5）。

3.2 養(yǎng)分調(diào)控新模式

養(yǎng)分調(diào)控以“增密減氮、增施磷鉀肥”為核心。全生育期每公頃施肥量為N 412.5～472.5 kg、P2O5352.5～405.0 kg、K2O 251～303 kg，其中基肥為N 210 kg、P2O5185 kg、K2O 80 kg。 N、P2O5、K2O比例分別為1∶0.86∶（0.61～0.63）。 棉花種植密度較常規(guī)生產(chǎn)增加1.5 萬～3.0 萬株·hm－2， 施氮量降低25%～40%，磷、鉀施用量分別增加10%～20%、30%～50%。

3.3 水分調(diào)控新模式

水分調(diào)控以“頭水前移、少量多次、肥- 水- 溫協(xié)同” 為核心。 全生育期用水量5 850～7 500 m3·hm－2，其中生育期滴水量3 600～4 500 m3·hm－2。盛蕾期滴第1 水以早搭豐產(chǎn)架子，開花后滴水周期為5～10 d，在高溫階段的盛花盛鈴期要肥- 水- 溫協(xié)同。

3.4 化學(xué)調(diào)控新模式

化學(xué)調(diào)控以“以熱資源特征為主轉(zhuǎn)向以溫光資源同步”和“優(yōu)群體、壯個體”為核心。全生育期縮節(jié)胺用量187.5～232.5 g·hm－2，按照“苗期微控，盛蕾期和初花期輕控，盛花期中控和打頂后7～10 d 重控” 原則施用，5 個時期用量比例為1∶（2～3）∶（2～3）∶4∶（16～20）。

4 構(gòu)建了優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)高效栽培技術(shù)體系

該體系包括“4 個一（一改一快一優(yōu)一壯）、4 個矮、4 個增”。 通過“一改”（改過去基于熱資源特征為主的技術(shù)體系為溫光資源同步的技術(shù)體系）和“一快”（通過調(diào)控溫光高能高效、 量質(zhì)協(xié)同品種的生長發(fā)育進程，使棉花現(xiàn)蕾高峰期與溫光高能期同步、成鈴高峰期與溫光高效期同步，實現(xiàn)早現(xiàn)蕾、早開花、早結(jié)鈴），達到“一優(yōu)一壯”（優(yōu)化的群體和強壯的個體。 要求：棉田弱株率＜10%；棉株倒1、2、3果枝長度分別達到10～15、15～20、10～15 cm，群體光截獲率95%左右）；“4 個矮” 即果枝始節(jié)高度矮（15～18 cm），主莖節(jié)間短（5～7 cm），倒3 果枝長度短（10～15 cm），株高矮（70～80 cm）；“4 個增”即增密度，增果枝果節(jié)數(shù)，增頂部秋桃（打頂后通過水肥、化學(xué)調(diào)控，促進棉株倒數(shù)3 個果枝生長，增加單株果節(jié)6 個左右、鈴數(shù)1～2 個），增成鈴率（＞40%）。 主要栽培管理技術(shù)如下：

4.1 出苗至現(xiàn)蕾期（5 月底前進入現(xiàn)蕾期）

此階段主攻“壯苗早發(fā)、穩(wěn)現(xiàn)蕾”的豐產(chǎn)基礎(chǔ)。通過機械中耕（1～2 次，深10～18 cm）、肥調(diào)化控（葉面施用尿素2.25 kg·hm－2和KH2PO41.5 kg·hm－2l～2 次，3～5 葉期噴施縮節(jié)胺7.5 g·hm－2）等促早發(fā)穩(wěn)長、 壯根壯苗。 現(xiàn)蕾時株高13～15 cm，LAI 0.8～1.0。

4.2 現(xiàn)蕾至開花期（5 月下旬―6 月下旬）

此階段主攻協(xié)調(diào)營養(yǎng)與生殖生長，早搭豐產(chǎn)架子。 通過肥水調(diào)控（6 月10―15 日滴頭水450 m3·hm－2，1 周后滴二水450 m3·hm－2左右并隨水滴施專用肥115～135 kg·hm－2、尿素50～65 kg·hm－2）、化學(xué)調(diào)控（盛蕾階段即6 月上旬噴施縮節(jié)胺15.0～22.5 g·hm－2， 初花階段即6 月中下旬噴施縮節(jié)胺15.0～22.5 g·hm－2）等，保持土壤相對含水量（Soil relative water content,SRWC）60%～70%，促進營養(yǎng)生長向生殖生長轉(zhuǎn)化，多現(xiàn)蕾、早開花。到開花時株高55～60 cm，單株果枝7 個以上，單株蕾18 個以上，LAI 1.3～1.5。

4.3 花鈴期（6 月下旬―9 月初）

花期（6 月下旬―8 月初）主攻優(yōu)化個體與群體結(jié)構(gòu)，鈴期（8 月初―9 月初）主攻防早衰、防貪青晚熟、爭中上部棉鈴，提高鈴重和纖維品質(zhì)。

4.3.1 花期。通過肥水調(diào)控（滴水3～4 次，6～7 d 1次，每次滴水450～600 m3·hm－2；隨水滴施專用肥115～135 kg·hm－2、尿素50～65 kg·hm－2）、化學(xué)調(diào)控（盛花階段即7 月上旬噴施縮節(jié)胺30.0 g·hm－2，打頂10 d 后當?shù)? 果枝伸長10～15 cm 時噴施縮節(jié)胺120.0～150.0 g·hm－2）。 初花期（7 月初）達到株高60～65 cm， 單株果枝8～10 個、 果節(jié)18～20個、蕾16～18 個、鈴2 個左右，LAI 2.0～2.5；盛花期（7 月中旬）達到株高65～70 cm，單株果節(jié)22～24 個、蕾18～20 個、鈴4 個左右，光截獲率94%左右，LAI 3.0～3.5；終花期（8 月7 日左右）保持SRWC 60%～65%、光截獲率95%左右，達到株高75 cm 左右，伏前桃2～3 個、伏桃5～6 個，LAI 4.0～4.5。

4.3.2 鈴期。通過肥水調(diào)控（滴水3～4 次，7～8 d 1次， 每次滴水450 m3·hm－2； 滴施專用肥70～110 kg·hm－2，視棉花長勢一般9 月10 日左右停水），保持SRWC 55%～60%，達到單株成鈴7.5～9.0 個，9月初見絮。